Hücreleriniz enerji elde etmek için şekeri metabolize ettiğinde, glikoz moleküllerini piruvat içine kıran bir yol olan glikoliz kullanarak başlar. Oksijen mevcut olduğu sürece, piruvatı karbondioksit ve suya okside eden ve daha fazla enerji açığa çıkaran hücresel solunumla takip ederler. Glikoliz ve aerobik hücresel solunum, hücre içerisindeki yeri, saldıkları enerji miktarı, her yolun kimyası ve her birinin giriş ve çıkışları bakımından farklılık gösterir.
Temel Özellikler
Glikoliz, hücreyi dolduran sıvı olan sitozolde gerçekleşir. Aksine, hücresel solunum, mitokondride, zarlarla sarılmış ve sitozol içerisinde yüzer küçük yapılar halinde gerçekleşir. Glikoz glikoliz için ana girdidir; aksine, hücresel solunum, primer olarak glikolizden piruvata bağlıdır, ancak asetil-CoA, yağ asitlerinin parçalanmasından başka bir önemli girdidir. Karaciğeriniz ayrıca piruvat, oksaloasetat, fumarat ve hücresel solunumda besleyebileceği veya alternatif olarak glikoz yapmak için kullanabileceği diğer bileşikleri vermek için amino asitleri de parçalar.
Verimlilik
Vücudunuzdaki hücreler her zaman glikoliz yapabilir ancak hücresel solunum uygulamak için oksijene ihtiyaçları vardır. Glikozun glikoliz yoluyla oksidasyonu eksik; Orijinal glikoz molekülündeki enerjinin çoğu, işlem sonunda salınan piruvatta kullanılmadan kalır. Glikoliz kendi başına iki ATP'den yalnızca net kazanç üretir (hücrenin enerji depolamak için kullandığı moleküller). Hücre tipine bağlı olarak, aerobik solunum, 30 veya 32 ATP'lik net bir kazanç sağlayabilir.
Kimya
Bu yollarda yer alan adımlar ve her reaksiyonu katalize eden enzimler elbette oldukça farklıdır. Glikoliz on basamaklı bir yoldur, hücresel solunum ise en belirgin olanı elektron taşıma zinciri ve sitrik asit döngüsü olan birkaç yol içerir. Elektron taşıma zinciri özellikle ayırt edicidir, çünkü bir zar boyunca hidrojen iyonlarını pompalamak için elektron transferleri kullanır, ATP sentaz adı verilen başka bir enzimin ATP'yi yapmak için kullanabileceği bir konsantrasyon gradyanı oluşturur. kas hücreleriniz gibi aerobik solunum yapmayı tercih edin, ancak gerekirse bir süre için yalnızca glikolize maruz kalabilir. Karaciğer ve beyin gibi diğer dokular hücresel solunum olmadan yapamaz ve sürekli olarak gerçekleştiremez. Glikoliz ve hücresel solunum ayrıca çeşitli başka metabolik yollarda farklı roller oynayan çıktılar üretir. Sitrik asit döngüsü bu açıdan özellikle önemlidir; hücrede bir çeşit metabolik merkez görevi görür. Örneğin süksinil-CoA, porfirinlerin sentezi için bir öncü görevi gören bir sitrik asit döngüsü ara maddesi iken, alfa-ketoglutarat, amino asit glutamatın hemen öncüsüdür. Glikolizdeki belirli ara maddeler ayrıca metabolizmada alternatif roller oynar; örneğin glukoz 6-fosfat, pentoz fosfat yolu ile riboz 5-fosfat yapmak için kullanılabilir.